來源：映維網  作者 夢秋

控制器是XR的重要交互方式，同時是體驗沉浸式的關鍵一環。所以，如何精確地映射追蹤控制器成為了各家廠商積極研究的課題。

日前，美國專利商標局公布了一份Facebook于2019年5月提交的控制器追蹤技術專利申請，其介紹了一種包含視場追蹤器和非視場追蹤器的控制器追蹤系統。

對于Quest等采用內向外追蹤的VR一體機而言，控制器追蹤是一個巨大的挑戰，因為攝像頭是嵌入至頭顯而非擺在外部，所以紅外LED的檢測和追蹤變得相當困難。再加上控制器追蹤圓環容易被遮擋或離開頭顯攝像頭視場，所以問題正在成倍地增加。

名為“Multi-Layered Artificial Reality Controller Pose Tracking Architecture Having Prioritized Motion Models（具有優先運動模型的多層人造現實控制器姿態追蹤架構）”的Facebook專利申請主要介紹了一種包括視場追蹤器和非視場追蹤器的控制器追蹤系統。

具體來說，當可在傳感器/攝像頭的視場內追蹤控制器時，系統可以根據傳感器/攝像頭提供的圖像數據來確定其姿態，亦即以視場追蹤器的方式來追蹤控制器。

當不可在傳感器/攝像頭視場內追蹤控制器時（如控制器離開攝像頭視場），或者如果控制器被視場的另一個對象遮擋時，系統可以利用其他數據和運動模型來確定控制器的姿態。

例如，控制器追蹤子系統可以具有兩個組件，一個視場追蹤組件（Constellation追蹤組件）和一個非視場追蹤組件（“Corner-Case”追蹤組件）。

特別是，在典型操作條件下，視場追蹤器接收用于頭顯的狀態數據和控制器的控制器狀態數據（速度、加速度等），以計算控制器的估計姿態。如果控制器可追蹤（如在視場范圍內且未被遮擋），則使用視場追蹤器計算的姿態，并繞過非視場追蹤器。如果控制器在視場內不可追蹤，并且控制器狀態數據滿足一個或多個角點追蹤情況的激活條件，則非視場追蹤器應用一個或多個專門的運動模型來計算控制器的控制器姿態。

Corner-Case是指不易追蹤控制器的情況，這包括：控制器的位置不可靠以及控制器處于靜止狀態，控制器離開傳感器/攝像頭視場；控制器被遮擋等等。每個Corner-Case可以具有確定是否評估與激活條件相關聯的運動模型的激活和停用條件。在顯示幀生成周期中，可以激活多個Corner-Case的行為。通過評估與最高優先級行為相關的激活模型而得到的控制器狀態數據，其可用于確定控制器的姿態。

然后，所得到的控制器姿態可用于通過人造現實系統提供更精確的內容渲染。

在一個或多個進一步的示例中，一種方法包括：圖像捕捉組件獲取表示物理環境的圖像數據；通過非視場追蹤器根據與手持控制器的不同運動行為相關聯的多個運動模型的運動模型來確定控制器狀態數據。其中，每個運動模型與一個或多個相應激活條件相關聯。

根據運動模型確定控制器狀態數據是響應于確定控制器在圖像數據中不可追蹤，并且指示用于控制器運動行為的控制器測量數據滿足一個或多個激活條件。

相關專利：Facebook Patent | Multi-Layered Artificial Reality Controller Pose Tracking Architecture Having Prioritized Motion Models

名為“Multi-Layered Artificial Reality Controller Pose Tracking Architecture Having Prioritized Motion Models（具有優先運動模型的多層人造現實控制器姿態追蹤架構）”的Facebook專利申請最初在2019年5月提交。

值得一提的是，Facebook曾撰文介紹了Quest的內向外追蹤系統優化過程。詳細請閱讀下面的鏈接：

延伸閱讀：Oculus分享：為挑戰性環境優化6DoF控制器追蹤

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延伸閱讀：Oculus揭秘Touch控制器追蹤技術：LED 匹配

原文鏈接：https://news.nweon.com/81057